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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022067328
(43)【公開日】2022-05-06
(54)【発明の名称】結像光学系
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/04 20060101AFI20220425BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20220425BHJP
【FI】
G02B13/04 D
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020175981
(22)【出願日】2020-10-20
(71)【出願人】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】田之上 大地
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA01
2H087MA07
2H087NA14
2H087PA07
2H087PA08
2H087PA19
2H087PB09
2H087PB10
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087UA06
(57)【要約】
【課題】小型かつ広角であり撮影倍率が高く、諸収差が良好に補正され高い光学性能を有するインナーフォーカス式の結像光学系を提供する
【解決手段】物体側から順に、正の屈折率を有する第1レンズ群G1と、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、前記第1レンズ群G1は最も物体側に、物体側に凸を向けた負のメニスカスレンズを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズG3は固定であり、前記第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動し、特定の条件式を満足する
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折率を有する第1レンズ群G1と、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、前記第1レンズ群G1は最も物体側に、物体側に凸を向けた負のメニスカスレンズを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズG3は固定であり、前記第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式を満たすことを特徴とする結像光学系。
(1) -0.70 < f2/f3 < -0.30
f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
【請求項2】
前記第1レンズ群G1は、以下の条件式を満たす負レンズを有することを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
(2) νd1m < 25.00
(3) ΔPgF1m > 0.0150
νd1m:前記負レンズのアッベ数
ΔPgF1m:前記負レンズの異常分散性
ΔPgF1m = PgF1m + 0.0018 × νd1m ― 0.64833
PgF1mは前記負レンズのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【請求項3】
前記第1レンズ群G1が物体側から順に負レンズL1m、負レンズL2m、正レンズL1pの並びを有し、前記正レンズL1pが以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の結像光学系。
(4) NdL1p > 1.85
NdL1p:前記正レンズL1pの屈折率
【請求項4】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の結像光学系。
(5) 1.25 < β3 < 2.33
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【請求項5】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の結像光学系。
(6) 2.50 < LT/Ymax <3.30
LT:無限遠合焦状態における前記第1レンズ群G1の最も物体側の面から像面までの面間隔
Ymax:結像光学系の最大像高
【請求項6】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の結像光学系。
(7) 2.50 < β3^2*(1-β2^2)< 3.50
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
β2:無限遠状態における前記第2レンズ群G2の横倍率
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等の撮影装置に好適な撮影レンズに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラをはじめとする撮影装置の高画素化に伴い、諸収差が十分良好に補正された高い光学性能を有する光学系が求められている。
【0003】
また、撮像装置の小型化が進むに伴い、小型の結像光学系が求められている。特に、撮像装置の小型化が進むことで携帯性が高まり、スナップ写真や風景写真に適した広角の結像光学系が求められている。さらに、広角レンズは撮影倍率が高いほど遠近感を強調させた撮影表現が可能となるため、最大撮影倍率は高いことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第6061187号
【特許文献2】特許第6597626号
【特許文献3】特開2019-74632号公報
【特許文献4】特許第3816726号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1、2に記載のレンズは小型のインナーフォーカス式広角レンズであるが、フォーカス移動量に対する像面の移動量が小さく、またフォーカス時に移動できる量が限られており、近接撮影倍率が十分でないという課題を有する。
【0006】
特許文献3、4に記載のレンズはフォーカス時に前玉を繰り出す構成であり、光学全長が変化する。撮影倍率が高くなると、被写体とレンズ最前面が接触し、被写体やレンズが汚れる危険性が高まる。また、前玉を繰り出す構成では重量が重くなりやすい前玉を動かすため、フォーカス速度の高速化が難しい等の課題を有する。
【0007】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型かつ広角であり撮影倍率が高く、諸収差が良好に補正され高い光学性能を有するインナーフォーカス式の結像光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための手段である本発明を実施の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折率を有する第1レンズ群G1と、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、前記第1レンズ群G1は最も物体側に、物体側に凸を向けた負のメニスカスレンズを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズG3は固定であり、前記第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
(1) -0.70 < f2/f3 < -0.30
f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
【0009】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記第1レンズ群G1は、以下の条件式を満たす負レンズを有することを特徴とする。
(2) νd1m < 25.00
(3) ΔPgF1m > 0.0150
νd1m:前記負レンズのアッベ数
ΔPgF1m:前記負レンズの異常分散性
ΔPgF1m = PgF1m + 0.0018 × νd1m ― 0.64833
PgF1mは前記負レンズのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【0010】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記第1レンズ群G1が物体側から順に負レンズL1m、負レンズL2m、正レンズL1pの並びを有し、前記正レンズL1pが以下の条件式を満たすことを特徴とする結像光学系。
(4) NdL1p > 1.85
NdL1p:前記正レンズL1pの屈折率
【0011】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする結像光学系。
(5) 1.25 < β3 < 2.33
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【0012】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに以下の条件を満足することを特徴とする。
(6) 2.50 < LT/Ymax <3.30
LT:無限遠合焦状態における前記第1レンズ群G1の最も物体側の面から像面までの面間隔
Ymax:結像光学系の最大像高
【0013】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに以下の条件を満足することを特徴とする。
(7) 2.50 < β3^2*(1-β2^2)< 3.50
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
β2:無限遠状態における前記第2レンズ群G2の横倍率
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、小型かつ広角であり撮影倍率が高く、諸収差が良好に補正され高い光学性能を有するインナーフォーカス式の結像光学系を得られる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の結像光学系の実施例1に係るレンズ構成図である。
図2】実施例1の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図3】実施例1の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図4】実施例1の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図5】実施例1の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
図6】本発明の結像光学系の実施例2に係るレンズ構成図である。
図7】実施例2の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図8】実施例2の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図9】実施例2の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図10】実施例2の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
図11】本発明の結像光学系の実施例3に係るレンズ構成図である。
図12】実施例3の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図13】実施例3の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図14】実施例3の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図15】実施例3の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
図16】本発明の結像光学系の実施例4に係るレンズ構成図である。
図17】実施例4の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図18】実施例4の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図19】実施例4の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図20】実施例4の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
図21】本発明の結像光学系の実施例5に係るレンズ構成図である。
図22】実施例5の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図23】実施例5の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図24】実施例5の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図25】実施例5の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
図26】本発明の結像光学系の実施例6に係るレンズ構成図である。
図27】実施例6の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
図28】実施例6の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における縦収差図である。
図29】実施例6の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
図30】実施例6の結像光学系の撮影倍率-0.5倍における横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、本発明に係る光学系の実施例について詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明は本発明の結像光学系の一例を説明したものであり、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において本実施例に限定されるものではない。
【0017】
本発明の実施例の結像光学系は、図1図6図11図16図21図26に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から像側へ順に正の屈折率を有する第1レンズ群G1と、開口絞りS、正の屈折率を有する第2レンズ群G2、負の屈折率を有する第3レンズ群G3、から構成され、前記第1レンズ群G1は最も物体側に、物体側に凸を向けた負のメニスカスレンズを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズ群G3は固定であり、前記第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
(1) -0.70 < f2/f3 < -0.30
f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
【0018】
第1レンズ群G1の屈折力を正とすることで、後続する第2レンズ群G2に入射する軸上光線高を低くすることでき、フォーカス群である第2レンズ群G2の軽量化が図れる。また第1レンズ群G1の最も物体側に、物体側に凸を向けた負のメニスカスレンズを配置することで、レトロフォーカスタイプの構成とし、広角化を行うことができる。
【0019】
条件式(1)は第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の焦点距離の比を適切に規定し、小型化を達成するための条件である。
【0020】
条件式(1)の上限値を超えて、フォーカス群である第2レンズ群G2の正の屈折力が相対的に弱くなると、フォーカス群の移動量が大きくなるため、結像光学系全体の小型化に不利である。
【0021】
条件式(1)の下限値を超えて、相対的に第3レンズ群G3の負の屈折力が強くなると、バックフォーカスが大きくなるため、結像光学系全体の小型化が困難となる。
【0022】
なお、条件式(1)の上限値を-0.40、下限値を-0.65とすることで前述の効果をより確実にすることができる。
【0023】
さらに、前記第1レンズ群G1は、以下の条件式を満たす負レンズを有することを特徴とする。
(2) νd1m < 25.00
(3) ΔPgF1m > 0.0150
νd1m:前記負レンズのアッベ数
ΔPgF1m:前記負レンズの異常分散性
ΔPgF1m = PgF1m + 0.0018 × νd1m ― 0.64833
PgF1mは前記負レンズのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【0024】
条件式(2)及び条件式(3)は、倍率色収差を良好に補正するため、第1レンズ群G1内の負レンズのアッベ数と異常分散性を規定するものである。
【0025】
条件式(2)の上限値を超えるとともに条件式(3)の下限値を超えて、アッベ数が大きくなるとともに異常分散性が小さくなると、倍率色収差の補正が不十分となる。
【0026】
なお、条件式(2)の上限値を22.00、条件式(3)の下限値を0.0250とすることで前述の効果をより確実にすることができる。
【0027】
さらに、前記第1レンズ群G1が物体側から順に負レンズL1m、負レンズL2m、正レンズL1pの並びを有し、前記正レンズL1pが以下の条件式(4)を満たすことを特徴とする。
(4) NdL1p > 1.85
NdL1p:前記正レンズL1pの屈折率
【0028】
第1レンズ群G1内に物体側から負レンズL1m、負レンズL2m、正レンズL1pの並びを有することで、第1レンズ群G1を物体側に負の屈折力、像側に正の屈折力を配置するレトロフォーカスタイプの構成とし、広角化に有利となる。
【0029】
条件式(4)は第1レンズ群G1内の正レンズL1pの屈折率を規定し、小型化と像面湾曲を良好に補正するための条件である。
【0030】
条件式(4)の下限値を超えて、屈折率が低くなると、ペッツバール和が増加することで像面湾曲の補正が不十分となる。また、屈折率が低い場合に同じ屈折力を得ようとすると、曲率半径が小さくなり、レンズの周辺部の厚みを確保する必要が出てくるため、レンズの中肉を増やすことになるために小型化に不利となる。
【0031】
なお、条件式(4)の下限値を1.90とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0032】
また、第1レンズ群G1の物体側から順に負レンズL1m、負レンズL2m、正レンズL1pの並びを、最も物体側に配置することで、後側主点の位置をより像側に移動させることができ、その効果を確実とすることができる。
【0033】
さらに以下の条件式(5)を満足することを特徴とする。
(5) 1.25 < β3 < 2.33
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【0034】
条件式(5)は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離と全系の焦点距離の比を規定するものであり、小型化と高性能化を達成するための条件である。
【0035】
条件式(5)の上限値を超えて、第3レンズ群G3の横倍率が高くなると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の残存収差が拡大されることになるため、高性能化に不利となる。
【0036】
条件式(5)の下限値を超えて、第3レンズ群G3の横倍率が低くなると、至近への合焦時のフォーカス群移動量が大きくなるため、レンズの小型化が困難となる。
【0037】
なお、条件式(5)の上限値を2.00、下限値を1.47とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0038】
さらに以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
(6) 2.50 < LT/Ymax < 3.30
LT:無限遠合焦状態における前記第1レンズ群G1の最も物体側の面から像面までの面間隔
Ymax:結像光学系の最大像高
【0039】
条件式(6)は光学全長と最大像高の関係を規定し、小型化と収差補正を両立するための条件である。
【0040】
条件式(6)の上限値を超えて、イメージャーサイズに対して光学全長が長くなると、小型とは言えなくなる。
【0041】
条件式(6)の下限値を超えて、光学全長が短くなると、諸収差の補正、特にサジタルコマの補正が不十分となる。
【0042】
なお、条件式(6)の上限値3.15を、下限値2.80をとすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0043】
さらに以下の条件式(7)を満足することを特徴とする。
(7) 2.50 < β3^2*(1-β2^2) < 3.50
β3:無限遠状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
β2:無限遠状態における前記第2レンズ群G2の横倍率
【0044】
条件式(7)は第2レンズ群G2のフォーカス敏感度を規定し、小型化と高い撮影倍率を達成するものである。
【0045】
条件式(7)の上限値を超えて、フォーカス敏感度が高くなると、合焦時のフォーカス群停止位置精度の確保が難しくなる。
【0046】
条件式(7)の下限値を超えて、フォーカス敏感度が低くなると、高い撮影倍率を得るためのフォーカス移動量が大きくなり、光軸方向により広いスペースを確保する必要があるため、小型化と高い撮影倍率の両立が困難となる。
【0047】
なお、条件式(7)の上限値を3.30、下限値2.70をとすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0048】
第3レンズ群G3に両凹で少なくとも片面が周辺に向かって負の屈折力が強くなるような形状とする非球面レンズを有することが望ましい。このような形状の非球面レンズを第3レンズ群のG3に配置することで、主に像面湾曲の効果を効果的に補正することができる。
【0049】
次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。
なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【0050】
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、ΔPgFは異常分散性を示している。
【0051】
面番号に付した*(アスタリスク)は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、BFはバックフォーカスを表す。
【0052】
面番号を付した(絞り)には、平面または開口絞りに対する曲率半径∞(無限大)を記入している。
【0053】
[非球面データ]には[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、光軸に直交する方向への変位をy、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位(サグ量)をz、コーニック係数をK、4、6、8、10、12、14、16、18、20次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20と置くとき、非球面の座標が以下の式で表わされるものとする。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+K)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
【0054】
[各種データ]には、撮影距離がINFと撮影倍率が-0.5倍のときの焦点距離等の値を示している。
【0055】
[可変間隔データ]には撮影距離がINFと撮影倍率が-0.5倍における可変間隔及びBF(バックフォーカス)の値を示している。
【0056】
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離と屈折力を示している。なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【0057】
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、ΔS、ΔMはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
さらに図1、6、11、16、21、26に示すレンズ構成図において、Sは開口絞り、中心を通る一点鎖線は光軸である。
【実施例0058】
図1は、本発明の実施例1の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例1の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りSと第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0059】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凹面を向けた形状の正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた形状の負メニスカスレンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0060】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、負メニスカスレンズL12は負レンズL2mに、正メニスカスレンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0061】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0062】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。
【0063】
以下に実施例1に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 22.3254 1.2000 1.59271 66.97
2 10.3967 8.0142
3 -18.8622 0.8000 1.98613 16.48 0.0469
4 -47.0701 0.1500
5 -393.9653 2.6943 2.05090 26.94
6 -24.8351 0.1500
7 19.1582 2.2297 2.05090 26.94
8 46.2374 0.8000 1.54072 47.20
9 15.3402 3.3618
10(絞り) ∞ (d10)
11 76.8877 4.1964 1.49700 81.61
12 -11.2104 0.8000 1.84666 23.78
13 -36.9349 1.2958
14* 132.5036 5.2747 1.85135 40.10
15* -15.6964 (d15)
16 -565.0813 1.1700 1.69350 53.20
17* 34.3585 3.2592
18 -31.8250 1.5989 1.51680 64.20
19 -99.3133 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 2.22205E-05 -5.06066E-06
A6 -4.69259E-08 3.02711E-07
A8 8.56143E-10 -5.62626E-09
A10 -2.54125E-12 6.54011E-11
A12 3.90193E-15 -1.85433E-13
A14 0.00000E+00 -2.87753E-15
A16 0.00000E+00 2.20828E-17
A18 0.00000E+00 -4.32346E-20
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 5.59739E-05 1.07013E-05
A6 -1.09750E-08 -2.50582E-07
A8 2.66207E-09 1.44276E-08
A10 -8.42405E-11 -2.35199E-10
A12 1.45129E-12 1.81668E-12
A14 -1.07799E-14 -4.10422E-15
A16 2.85320E-17 -3.03923E-17
A18 0.00000E+00 1.99913E-19
A20 0.00000E+00 -3.19756E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.00 19.45
Fナンバー 3.62 3.92
全画角2ω 81.27 78.13
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 65.22 65.22

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 40.0680
d10 7.0307 3.1949
d15 1.5000 5.3358
BF 19.6941 19.6941

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 340.56
G2 11 17.20
G3 16 -30.27
【実施例0064】
図6は、本発明の実施例2の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例2の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りSと第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0065】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹レンズL12と、両凸レンズL13と、物体側に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた形状の負メニスカスレンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0066】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、両凹レンズL12は負レンズL2mに、両凸レンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0067】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0068】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31と、両凹レンズL32とにより構成されている
【0069】
以下に実施例2に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 37.1707 1.2000 1.59271 66.97
2 11.9708 4.6706
3 -90.1757 0.8000 1.86966 20.02 0.0312
4 18.0508 0.5946
5 19.3238 4.1893 2.05090 26.94
6 -86.3596 0.1500
7 32.4873 2.2096 2.05090 26.94
8 219.5183 0.8000 1.49700 81.61
9 35.0382 4.7859
10(絞り) ∞ (d10)
11 80.0108 4.2725 1.49700 81.61
12 -10.7816 0.8000 1.84666 23.78
13 -32.1745 1.6687
14* 123.4622 5.4645 1.85108 40.12
15* -15.7000 (d15)
16 -101.3685 1.1700 1.69350 53.20
17* 51.2172 2.5377
18 -39.5716 0.8000 1.51680 64.20
19 193.3971 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 1.12761E-05 -8.73607E-06
A6 -7.31857E-08 2.30362E-07
A8 1.14060E-09 -4.79714E-09
A10 -6.34786E-12 3.67455E-11
A12 1.46137E-14 -2.67385E-14
A14 0.00000E+00 -8.73714E-16
A16 0.00000E+00 -1.63768E-18
A18 0.00000E+00 2.62737E-20
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 5.82134E-05 1.63614E-06
A6 -3.31395E-08 -1.27731E-07
A8 1.91909E-09 9.89556E-09
A10 -9.21090E-11 -1.23776E-10
A12 1.49754E-12 6.35230E-13
A14 -1.03775E-14 -4.80713E-16
A16 2.62651E-17 5.32540E-18
A18 0.00000E+00 -1.72839E-19
A20 0.00000E+00 7.96866E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.15 19.22
Fナンバー 3.61 3.88
全画角2ω 80.93 78.73
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 64.56 64.56

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 40.5284
d10 6.9039 3.2274
d15 1.8460 5.5225
BF 19.7011 19.7011

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 342.89
G2 11 16.68
G3 16 -26.94
【実施例0070】
図11は、本発明の実施例3の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例3の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りS、第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0071】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凹面を向けた形状の正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた形状の負メニスカスレンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0072】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、負メニスカスレンズL12は負レンズL2mに、正メニスカスレンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0073】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0074】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31により構成されている。
【0075】
以下に実施例3に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 19.3403 1.2000 1.59271 66.97
2 10.0501 8.2793
3 -19.0892 0.8000 1.98613 16.48 0.0469
4 -57.5124 0.1500
5 -982.0122 2.6517 2.05090 26.94
6 -25.1961 0.1500
7 20.5762 2.4078 2.05090 26.94
8 85.7147 0.8000 1.54072 47.20
9 15.2057 2.9612
10(絞り) ∞ (d10)
11 91.7895 4.2738 1.49700 81.61
12 -11.4949 0.8000 1.84666 23.78
13 -40.6182 0.8850
14* 116.2318 5.6655 1.85135 40.10
15* -15.7000 (d15)
16 -44.5697 1.1700 1.69350 53.20
17* 44.1440 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 2.38338E-05 -4.93365E-06
A6 -9.25570E-08 3.33208E-07
A8 1.95066E-09 -5.94861E-09
A10 -1.00902E-11 4.75144E-11
A12 3.10366E-14 -1.17585E-14
A14 0.00000E+00 -1.76473E-15
A16 0.00000E+00 2.56093E-18
A18 0.00000E+00 3.67331E-20
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 5.32969E-05 9.69161E-06
A6 -4.54691E-09 -2.95553E-07
A8 4.00931E-09 1.15376E-08
A10 -1.14359E-10 -1.46162E-10
A12 1.52261E-12 7.42590E-13
A14 -9.31630E-15 4.35612E-16
A16 2.19663E-17 -5.70815E-18
A18 0.00000E+00 -1.49263E-19
A20 0.00000E+00 8.13616E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.00 19.51
Fナンバー 3.61 3.94
全画角2ω 81.28 77.53
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 64.78 64.78

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 40.1457
d10 7.2895 3.2229
d15 3.0184 7.0850
BF 22.2762 22.2762

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 340.79
G2 11 17.52
G3 16 -31.81
【実施例0076】
図16は、本発明の実施例4の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例4の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りS、第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0077】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸レンズL13と、両凸レンズL14と両凹レンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0078】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、負メニスカスレンズL12は負レンズL2mに、両凸レンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0079】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0080】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。
【0081】
以下に実施例4に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 22.7288 1.2000 1.59271 66.97
2 10.3746 6.6313
3 -19.3202 0.8000 1.98613 16.48 0.0469
4 -71.1259 0.1500
5 530.3897 2.5801 2.05090 26.94
6 -25.9928 0.1500
7 26.1508 2.4646 2.05090 26.94
8 -476.9596 0.8000 1.54072 47.20
9 23.6409 2.7503
10(絞り) ∞ (d10)
11 76.9533 3.7681 1.49700 81.61
12 -13.3024 0.8000 1.84666 23.78
13 -116.0370 1.2382
14* 81.5067 5.6667 1.85135 40.10
15* -15.7000 (d15)
16 -89.3952 1.1700 1.69350 53.20
17* 56.9079 3.7384
18 -21.8172 0.8000 1.51680 64.20
19 -33.2026 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 2.37229E-05 -1.25375E-05
A6 -1.73149E-07 6.01878E-07
A8 2.87882E-09 -8.10717E-09
A10 -1.87176E-11 5.33151E-11
A12 5.08950E-14 9.02453E-14
A14 0.00000E+00 -2.18577E-15
A16 0.00000E+00 6.91343E-18
A18 0.00000E+00 -9.36600E-21
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 5.08564E-05 6.90067E-06
A6 9.14727E-08 -2.15542E-07
A8 5.46549E-09 8.76352E-09
A10 -1.35814E-10 -1.11219E-10
A12 1.49854E-12 7.43289E-13
A14 -6.62382E-15 -2.52714E-15
A16 9.57636E-18 1.09020E-17
A18 0.00000E+00 -1.31489E-19
A20 0.00000E+00 5.84423E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.72 19.96
Fナンバー 3.58 3.88
全画角2ω 80.74 78.79
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 63.50 63.50

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 42.6065
d10 7.5916 3.1877
d15 1.5000 5.9039
BF 19.7007 19.7007

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 125.97
G2 11 18.78
G3 16 -35.20
【実施例0082】
図21は、本発明の実施例5の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例5の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りS、第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0083】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凹面を向けた形状の正メニスカスレンズL13と、両凸レンズL14と両凹レンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0084】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、負メニスカスレンズL12は負レンズL2mに、正メニスカスレンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0085】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0086】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31と、両凹レンズL32とにより構成されている。
【0087】
以下に実施例5に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 25.6184 1.2000 1.59271 66.97
2 11.4333 8.0123
3 -18.1129 0.8000 1.98613 16.48 0.0469
4 -44.1159 0.1971
5 -147.1051 2.6311 1.91082 35.25
6 -22.7900 0.1500
7 31.1944 2.9595 2.05090 26.94
8 -53.7634 0.8000 1.51742 52.15
9 26.1741 2.6500
10(絞り) ∞ (d10)
11 109.2546 3.6930 1.49700 81.61
12 -12.2532 0.8000 1.84666 23.78
13 -100.9833 1.5488
14* 77.4354 5.7994 1.85135 40.10
15* -15.7000 (d15)
16 -160.8924 1.1700 1.69350 53.20
17* 52.6581 2.3949
18 -47.2602 0.8000 1.51680 64.20
19 177.5154 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 9.06338E-06 -1.01897E-05
A6 -1.12275E-07 4.93656E-07
A8 1.32780E-09 -7.20364E-09
A10 -7.04619E-12 5.54057E-11
A12 1.39247E-14 -5.99477E-15
A14 0.00000E+00 -1.70460E-15
A16 0.00000E+00 3.36146E-19
A18 0.00000E+00 3.83291E-20
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 5.53058E-05 1.08652E-05
A6 6.74321E-08 -2.28202E-07
A8 4.13057E-09 1.06980E-08
A10 -1.21125E-10 -1.42735E-10
A12 1.60787E-12 8.63381E-13
A14 -9.27863E-15 -1.83718E-16
A16 1.98182E-17 -1.91254E-17
A18 0.00000E+00 -1.80352E-20
A20 0.00000E+00 5.29014E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.72 19.31
Fナンバー 3.58 3.77
全画角2ω 79.61 79.32
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 64.38 64.38

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 40.2578
d10 7.5717 3.2675
d15 1.5000 5.8043
BF 19.7000 19.7000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 71.26
G2 11 19.19
G3 16 -31.22
【実施例0088】
図26は、本発明の実施例6の結像光学系の無限遠合焦時のレンズ構成図である。実施例6の結像光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りS、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と開口絞りS、第3レンズ群G3は像面に対し固定であり、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0089】
第1レンズ群G1は、物体側の面が非球面で凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凹面を向けた形状の正メニスカスレンズL13と、両凸レンズL14と両凹レンズL15からなる接合レンズとにより構成されている。
【0090】
なお、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11は負レンズL1mに、負メニスカスレンズL12は負レンズL2mに、正メニスカスレンズL13は正レンズL1pにそれぞれ該当する。
【0091】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両面が非球面の両凸レンズL23により構成されている。
【0092】
第3レンズ群G3は、像面側の面が非球面の両凹レンズL31と、両凹レンズL32とにより構成されている。
【0093】
以下に実施例6に係る結像光学系の諸元値を示す。
【0094】
以下に上記の各実施例に対応する条件式対応値を示す。
数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd ΔPgF
物面 ∞ (d0)
1* 22.7667 1.2000 1.59271 66.97
2 10.6074 9.2705
3 -17.9907 0.8000 1.98613 16.48 0.0469
4 -41.5064 0.1500
5 -112.4554 2.2169 2.05090 26.94
6 -23.5811 0.1500
7 29.9060 2.1656 2.05090 26.94
8 -1274.6856 0.8000 1.54072 47.20
9 24.7640 2.6470
10(絞り) ∞ (d10)
11 215.5201 4.3408 1.43700 95.10
12 -10.4430 0.8000 1.77047 29.74
13 -32.6126 0.6724
14* 84.9777 6.7381 1.63858 55.18
15* -12.8792 (d15)
16 -145.6860 1.1700 1.69350 53.20
17* 200.0000 2.0402
18 -36.1124 0.8000 1.51680 64.20
19 62.2874 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 14面
K 0.00000 -1.00000
A4 1.98159E-05 -7.00733E-06
A6 -5.76599E-08 2.44079E-07
A8 1.25984E-09 -8.49429E-09
A10 -6.54968E-12 1.02991E-10
A12 1.90833E-14 -2.77954E-13
A14 0.00000E+00 -8.37375E-15
A16 0.00000E+00 8.67837E-17
A18 0.00000E+00 -2.37525E-19
A20 0.00000E+00 0.00000E+00

15面 17面
K 0.00000 0.00000
A4 8.51517E-05 -3.26971E-06
A6 1.39981E-07 -2.42596E-07
A8 -2.23789E-09 1.49012E-08
A10 -2.27896E-11 -2.11588E-10
A12 1.18935E-12 1.30844E-12
A14 -1.18526E-14 -1.35166E-16
A16 3.95162E-17 -3.83081E-17
A18 0.00000E+00 1.14364E-19
A20 0.00000E+00 1.45352E-22

[各種データ]
INF -0.5倍
焦点距離 24.00 19.39
Fナンバー 3.61 3.93
全画角2ω 81.28 78.03
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 67.30 67.30

[可変間隔データ]
INF -0.5倍
d0 ∞ 40.1817
d10 7.7041 3.3343
d15 3.9344 8.3042
BF 19.6990 19.6990

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 341.01
G2 11 19.42
G3 16 -31.85
【0095】
以下に上記の各実施例に対応する条件式対応値を示す。
[条件式対応値]
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
[1] -0.70<f2/f3<-0.30 -0.57 -0.62 -0.55
[2] νd1m<25.00 16.48 20.02 16.48
[3] ΔPgF1m>0.0150 0.0469 0.0312 0.0469
[4] NdL1p>1.85 2.05 2.05 2.05
[5] 1.25<β3<2.33 1.76 1.81 1.71
[6] 2.50<LT/Ymax<3.30 3.02 2.98 2.99
[7] 2.50<β3^2*(1-β2^2)<3.50 3.10 3.26 2.92

条件式 実施例4 実施例5 実施例6
[1] -0.70<f2/f3<-0.30 -0.53 -0.61 -0.61
[2] νd1m<25.00 16.48 16.48 16.48
[3] ΔPgF1m>0.0150 0.0469 0.0469 0.0469
[4] NdL1p>1.85 2.05 1.91 2.05
[5] 1.25<β3<2.33 1.66 1.69 1.65
[6] 2.50<LT/Ymax<3.30 2.94 2.98 3.11
[7] 2.50<β3^2*(1-β2^2)<3.50 2.73 2.74 2.72
【符号の説明】
【0096】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
S 開口絞り
L1m 負レンズL1m
L2m 負レンズL2m
L1p 正レンズL1p
図1
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